首次在分子和机械水平上理解调节听觉灵敏度的机制

该研究由CU Anschutz的研究人员Andrew Mecca和Giusy Caprara在Anthony Peng的实验室领导，他们测试了一个几十年前的假设，该假设提出，门控弹簧是一种微小的纳米级蛋白质结构，它在对声音振动的反应中机械地打开和关闭感觉毛细胞中的离子通道，可以直接作为通道活动的控制器。

以前在听觉领域的工作主要集中在理解离子通道的机制。本研究首次证明了门控弹簧本身具有调节通道灵敏度的能力。

“这项研究记录了我们第一次在分子和机械水平上理解调节听觉灵敏度的机制，”Peng博士说，他是科罗拉多大学医学院的副教授，也是该研究的资深作者。“我们发现了一种调节灵敏度的新机制，这为发现更多关于听觉系统一般功能的信息打开了大门，并利用这一机制最大化我们可以探测到的声音范围，并保护重要的感觉细胞免受潜在损伤。”

这项研究中讨论的机制是通过改变门控弹簧的物理特性，即它的刚度来控制进入内耳的声音振动时通道打开和关闭的程度。研究人员研究了单个感觉毛细胞中门控弹簧的特性和通道的活性，发现环腺苷一磷酸(cAMP)，一种特定类型的信号分子，降低了门控弹簧的刚度，降低了通道的灵敏度——这是第一次确定了控制门控弹簧刚度的生理机制。

Peng教授说:“确定这一过程的潜在机制——它是如何在生理和机械上起作用的，为未来的研究提供了一条途径，并为该领域开发一种新型药物提供了机会，这种药物可以用于预防因暴露在非常大的声音中而导致的一种听力损失。”最终，他们的目标是了解更多关于耳朵如何探测到如此大范围的声音，以及系统如何保护自己，这代表着该领域向前迈出了一大步。